Для инсульта разница между ишемическим и геморрагическим инсультом имеет решающее значение. Для этого необходимо выполнить компьютерную томографию головы, помня, что диагностика должна быть выполнена немедленно, чтобы можно было начать соответствующее лечение. Нейровизуализация проводится не для визуализации зоны ишемии головного мозга, поскольку она невидима в первые часы, а для исключения (или, возможно, подтверждения) кровоизлияния в мозг, при котором лечение значительно отличается от лечения ишемического инсульта. Таким образом, как можно раньше компьютерная томография головы имеет решающее значение для вида лечения, которому будет подвергаться пациент.
В случае сомнений, магнитно-резонансная томография иногда является решающим тестом. Оба исследования нейровизуализации позволяют с высокой чувствительностью исключить причины заболеваний головного мозга, помимо ишемического инсульта, например, внутричерепную опухоль. При внутримозговом кровоизлиянии чувствительность КТ близка к 100%, у субарахноидальных — около 96–12 часов, около 80% — через 12–48 часов. При ишемическом инсульте чувствительность КТ и МР-тестов аналогична и составляет (для КТ) до 60% в первый день и до 100% в первую неделю.
Ангиография интрацеребральных (сонные и позвоночные артерии вместе с их церебральными ветвями) позволяет точно определить, какая из артерий закупорена в случае ишемического инсульта, что позволяет проводить инвазивное эндоваскулярное лечение (ангиопластика , стентирование или удаление тромбоэмболии).
Чтобы определить возможный источник эмболического материала, также используют ультразвук (например, сонные артерии), артериографию и эхокардиографию.